Introdução. A baixa capacidade aeróbia é um importante marcador de mau prognóstico e um forte preditor de risco de morte em pacientes encaminhados para o teste de esforço cardiopulmonar (TECP) por razões clínicas. O índice oxygen uptake efficiency slope (OUES), um novo índice de eficiência cardiorrespiratória, tem sido utilizado como marcador submáximo durante o TECP. Estudos recentes sugerem que a leptina pode desempenhar um papel importante na regulação da respiração e, consequentemente, o aumento dos níveis de leptina pode estar relacionado com a diminuição do OUES. No entanto, o impacto da síndrome metabólica (SMet) e da apneia obstrutiva do sono (AOS) no OUES é desconhecido. Objetivo. Investigar o comportamento do OUES em pacientes com SMet, associado ou não à AOS. Métodos. Foram estudados 73 pacientes com SMet (ATP-III), alocados em dois grupos de acordo com o índice de apneia/hipopneia (IAH) obtido na polissonografia noturna: SMet+AOS (IAH >= 15 eventos/hora, n=38, 49±1 anos, 33±0,6 kg/m2) e SMet-AOS (IAH < 15 eventos/hora, n=35, 46±1 anos, 31,8±0,6 kg/m2). Um grupo controle saudável (CS, n=20, 47±1 anos, 26,1±0,8 kg/m2), pareado por idade e gênero, foi também estudado. Os pacientes realizaram as seguintes avaliações: polissonografia; exames laboratoriais (glicemia, triglicérides, colesterol total e frações, leptina e proteína C-reativa); medidas antropométricas (altura, peso corporal, índice de massa corpórea, circunferência abdominal); composição corporal pela bioimpedância; medidas de pressão arterial; e TECP. Resultados. Ambos os grupos com SMet apresentaram prejuízo quando comparados ao grupo CS no peso, índice de massa corpórea e nos fatores de risco da SMet (circunferência abdominal, glicemia, triglicérides, HDL-c e pressão arterial sistólica e diastólica, P < 0,05). No TECP os grupos SMet+AOS e SMet-AOS apresentaram menores valores de consumo de oxigênio pico (VO2pico, 22,2±0,7; 21,7±0,9 e 28,0±1,1 ml/kg/min, respectivamente, Interação; P < 0,001) comparados com CS. Da mesma forma, os grupos SMet tiveram menores: VO2 no limiar anaeróbio (VO2LA), na relação VO2 e carga de trabalho (deltaVO2/deltaW) e no OUES (25,3±0,8; 25,0±0,9 e 31,1±1,2; Interação; P < 0.001) quando comparado com CS. Em análises posteriores, o OUES se correlacionou apenas com a massa gorda e com a leptina (R=-0,35; P=0,006). Conclusão. Independente da presença da AOS, pacientes com SMet apresentam diminuição da eficiência cardiorrespiratória. Os níveis elevados de leptina pode ser uma das explicações para essa diminuição nesses pacientes / Introduction. Low aerobic capacity is an important marker of poor prognosis and a strong predictor of risk of death in patients referred for cardiopulmonary exercise testing (CPET) for clinical reasons. The oxygen uptake efficiency slopes (OUES), a new cardiorespiratory efficiency index, has been used as a submaximal marker during CPET. Recent studies suggest that leptin may play an important role in regulating respiration, and consequently, increased levels of leptin may be related to decreased OUES. However, the impact of metabolic syndrome (MetS) and obstructive sleep apnea (OSA) in the OUES is unknown. Objective. To investigate the OUES in MetS patients with or without OSA. Methods. We studied 73 patients with MetS (ATP-III), allocated into two groups according to apnea/hypopnea index (AHI), assessed by nocturnal polysomnography: MetS+OSA (AHI >= 15 events/hour, n=38, 49±1 years, 33±0.6 kg/m2) and MetS-OSA (AHI < 15 events/hour, n=35, 46±1 years, 32±0.6 kg/m2). A healthy control group (CG, n=20, 47±1 years, 26.1±0.8 kg/m2), matched for age and gender, was also studied. The patients performed the following evaluations: polysomnography; Laboratory tests (glycemia, triglycerides, total cholesterol and fractions, leptin and C-reactive protein); Anthropometric measurements (height, body weight, body mass index, waist circumference); Body composition by bioimpedance; Blood pressure measurements; and CPET. Results. Both MetS groups had impairment in weight, body mass index, and MetS risk factors (waist circumference, glycemia, triglycerides, HDL-c and systolic and diastolic blood pressure, P < 0.05) compared with CG. MetS+OSA and MetS-OSA groups presented lower values of peak oxygen consumption (VO2peak, 22.2±0.7, 21.7±0.9 and 28.0±1.1 ml/kg/min, respectively; Interaction; P < 0.001) compared to CG. In the same way, MetS groups had lowest: VO2 at anaerobic threshold (VO2LA), ratio of VO2 and workload (deltaVO2/deltaW) and OUES (25.3±0.8, 25.0±0.9 and 31.1±1.2, Interaction; P < 0.001) compared with CG. In further analyzes, OUES correlated only with fat mass and leptin (R =-0.35, P =0.006). Conclusion. Regardless of the presence of OSA, MetS patients present decreased cardiorespiratory efficiency. Elevated levels of leptin may be one of the explanations for this decrease in these patients

O objetivo do presente estudo foi investigar a existência de associação entre os diferentes genótipos do polimorfismo R577X do gene ACTN3 e variáveis fisiológicas e neuromusculares associadas à aptidão aeróbia e ao desempenho em provas de longa duração. Cento e cinquenta indivíduos fisicamente ativos foram submetidos aos seguintes testes: a) teste incremental máximo para determinação do consumo máximo de oxigênio, velocidade de pico, limiar ventilatório (LV) e ponto de compensação respiratória (PCR); b) dois testes de cargas constantes nas velocidades de 10 km.h-1 e 12 km.h-1 para determinação da economia de corrida; c) teste de uma repetição máxima no exercício leg press para determinação da força máxima de membros inferiores; d) teste de salto vertical para determinação da potência máxima de membros inferiores e; e) genotipagem para determinação do genótipo do gene ACTN3. Os principais resultados foram a maior representação do genótipo XX entre os indivíduos com maiores velocidades associadas ao LV e ao PCR. Além disso, entre os indivíduos mais econômicos, foi observada uma maior representação de pelo menos uma cópia do alelo X (genótipos RX e XX). Esses resultados sugerem que o genótipo XX do gene ACTN3 parece ser favorável às variáveis fisiológicas associadas à aptidão aeróbia, sobretudo aquelas determinadas em intensidades submáximas / The aim of the present study was to investigate the relationship among the genotypes of the ACTN3 gene and physiological and neuromuscular parameters related to aerobic fitness and endurance performance. One hundred and fifty male physically active subjects performed the following tests: a) a maximal incremental test to determine maximal oxygen consumption, peak velocity, ventilatory threshold and respiratory compensation point; b) two constant speed tests at 10 km.h-1 and 12 km.h-1 to determine running economy; c) one repetition maximum in the leg press to determine the maximal dynamic strength of the lower limbs; d) vertical jump test to determine the maximum power of the lower limbs and; e) genotyping for the ACTN3 gene polymorphism. Our main results were a higher frequency of the XX genotypes among the individuals with the highest speeds associated to ventilatory threshold and to the respiratory compensation point. It was observed a higher frequency of at least one copy of the X allele (RX and XX genotypes) among the more economical individuals. These results suggest that the XX genotype of the ACTN3 gene seems to be associated with physiological variables related with the aerobic fitness, mainly those determined in submaximal intensities

O fenômeno conhecido como Nitrificação e Desnitrificação Simultânea (SND) significa que em um mesmo reator ocorre simultaneamente a nitrificação e a desnitrificação, sob condições de operações idênticas, podendo ser justificada principalmente pela teoria de microambiente no floco ou biofilme. Assim, em um único reator, sob condições controladas de oxigênio dissolvido (OD) e elevados tempos de residênciacelular épossível que ocorra a nitrificação e a criação de zonas anóxicas no interior dos flocos ou biofilme para a ocorrência da desnitrificação. Neste sentido, a tecnologia MBBR/IFAStem como característicaelevado tempo de residência celular do biofilme formado nos meios suporte presentes no reator. Deste modo, neste estudo avaliou-se a remoção de nitrogênio via SND em um sistema IFAS quando submetido a diferentes concentrações de OD e Tempo de DetençãoHidraulica de 5,5 e 11 horas, tratando efluente sanitário e efluente sintético. Os resultados experimentais demonstraram que pode ser possível desenvolver efetiva SND com concentrações de OD média de 1,0 mg.L-1 e 1,5 mg.L-1. Sendo que, foram obtidas eficiência média de remoção de NTde cerca de 68% e concentrações médias efluente de N-NH4 de aproximadamente 5,0 mg L-1, de N-NO3 inferiores a 4,5 mg L-1 e de N-NO2 em torno de 0,1 mg L-1, e com eficiência média de remoção DQO solúvel acima de 90%, quando empregado efluente sintético. Ademais, por meio da avaliação da emissão de Óxido Nitroso (N2O), foi possível comprovar que a desnitrificação ocorreu de forma efetiva. / The phenomenon known as Simultaneous Nitrification and Denitrification (SND) means that in the same reactor simultaneously occurring nitrification and denitrification under identical operations conditions, and can be mainly explained by the microenvironment theory inside the floc or biofilm. Therefore, in a single reactor under controlled conditions of dissolved oxygen (DO) and high Solids Retention Time (SRT) it is possible that the nitrification happens and the creation of anoxic zones within the flocsor biofilm to the occurrence of the denitrification. In this sense, the MBBR/IFAS technology is characterized by high SRT of the biofilm formed on the carriers present in the reactor. Thereby,this work evaluated the nitrogen removal through SND in a IFAS system when submitted to different DOconcentrations and Hydraulic Retention Time of 5.5 hours and 11.0 hours, treating domestic and synthetic effluents. The experimental results showed that it may be possible to develop effective SND withaverage concentrations of DO of 1.0 mg L-1 and 1.5 mg L-1. It was obtained a TN average removal efficiency about 68%, and an average effluent concentration of NH4-N of approximately 5.0 mg L-1, of NO3-N less than 4.5 mg L-1 and ofNO2-N around 0.1 mg L-1, and an average CODsoluble removal efficiency above 90%, employing synthetic effluent. Furthermore, by evaluating the Nitrous Oxide(N2O) emission, it was possible to prove that the denitrification occurred effectively.

A indústria automobilística é um dos mais importantes setores da economia no Brasil e no mundo. Nos últimos anos viu-se praticamente obrigada a melhorar o desempenho de seus veículos produzidos e reduzir seus custos. Um dos marcos desta transformação foi o desenvolvimento do sensor de oxigênio, sendo este um dos principais elementos dos sistemas gerenciadores de motor. Esta dissertação propõe o estudo de arquiteturas de sistemas inteligentes para sensoriamento virtual de oxigênio em veículos bicombustíveis, utilizando-se redes neurais artificiais supervisionadas, com arquitetura Perceptron multicamadas. As topologias implementadas atingiram resultados com erros relativos médios menores que 1% em centenas de topologias. Verificou-se também que para o sensoriamento virtual de oxigênio em veículos bicombustíveis, a abordagem de se realizar treinamentos com todos os tipos de combustíveis, segmentando conjuntos de todo o universo de dados, mostra-se a mais adequada. / The automotive industry is one of the most important sectors in Brazilians economy and in the world. In recent years, this industry has been forced to improve the performance of their produced vehicles and to reduce their costs. One of the landmarks of this transformation was the development of the oxygen sensor, which is one of the main elements of the engine management systems. This dissertation proposes the use of intelligent systems architectures for virtual oxygen sensing of bi-fuel vehicles, using multilayer Perceptron artificial neural networks. The implemented topologies reach results with mean relative errors less than 1% in hundreds of topologies. It was also noted that the approach to train the neural network with all types of fuels, using subsets of data universe, it is the most appropriate to have a virtual sensing of oxygen in bi-fuel vehicles.

Os jogos de realidade virtual (JRV) são utilizados como estratégia complementar de reabilitação motora em indivíduos pós-acidente vascular cerebral (AVC). Porém, o impacto cardiovascular e metabólico desses jogos foi pouco investigado, o que é essencial para uma reabilitação completa. Com esse intuito, este estudo avaliou as respostas de frequência cardíaca (FC) e consumo de oxigênio (VO2) durante os JRV, comparando-as ao limiar anaeróbio (Lan) e ao ponto de compensação respiratória (PCR) e calculando o gasto energético (GE). Além disso, investigou-se as respostas da FC, pressão arterial (PA) e duplo produto (DP) no período pós-JRV e a reprodutibilidade de todas as respostas aos JRV. Para tanto, 12 indivíduos (84% homens, 56±12 anos) em fase crônica após um único AVC participaram, em ordem aleatória, de três sessões experimentais, sendo duas delas de JRV e uma controle. Nas sessões de JRV, os indivíduos foram submetidos a 4 blocos de jogos intercalados por 2 min de pausa; cada bloco foi composto por 3 min do jogo Tênis de Mesa, seguidos de 1 min de pausa e 4 min do jogo Boxe (Xbox360+Kinect). Na sessão controle, os indivíduos assistiram a um filme sentados por 38 min. A FC e o VO2 foram continuamente medidos durante as sessões, e a PA e FC foram medidas antes e aos 15 e 30 min após as intervenções. O GE foi calculado a partir do VO2. As respostas de FC e VO2 nos JRV tiveram boa reprodutibilidade (coeficiente de correlação intraclasse > 0,75 e baixo erro médio da medida). Os valores de FC medidos durante os JRV foram semelhantes ao Lan e significantemente inferiores ao PCR, com mais de 50% dos indivíduos apresentando FC abaixo do Lan em todos os JRV. O VO2 medido durante os JRV foi significantemente menor que o Lan e o PCR, com mais de 75% dos indivíduos com VO2 abaixo do Lan em todos os jogos. O GE médio da sessão de JRV foi de ? 4,6±0,1 kcal/min, totalizando 169±11 kcal. Após a sessão de JRV, a PA não se modificou, a FC e o DP permaneceram aumentados por 30 min. Conclui-se que, em indivíduos pós-AVC, a sessão de JRV proposta promoveu respostas fisiológicas reprodutíveis, que corresponderam a uma intensidade próxima e abaixo do Lan, gerando um GE médio de cerca de 4 kcal/min (3 METS) e mantendo o trabalho cardíaco aumentado por até 30 min após a sessão / Virtual reality games (VRG) has been used as a complementary strategy for motor rehabilitation in stroke survivors. However, the cardiovascular and metabolic impacts produced by these games has been poorly investigated, which is important for a complete rehabilitation. To investigate this impact, this study evaluated heart rate (HR) and oxygen consumption (VO2) responses during VRG, comparing these responses with anaerobic threshold (AT) and respiratory compensation point (RCP), and calculating the energy expenditure (EE). Furthermore, the responses of HR, blood pressure (BP) and rate pressure product (RPP) after the VRG session as well as the reproducibility of all the responses to VRG were evaluated. For that, 12 chronic post-stroke patients (84% men, 56±12 years) underwent, in random order, 3 experimental sessions: two composed by VRG and one control session. The VRG sessions were composed by 4 blocks of games interpolated by 2 min of rest, and each block was composed by 3 min of the table tennis game followed by 1 min of rest and 4 min of the boxing game (Xbox360+Kinect). In the control session, the subjects watched a film in the seating position for 38 min. HR and VO2 were continuously measured during the sessions, and HR and BP were also measured before and at 15 and 30 min after the interventions. EE was calculated from VO2. HR and VO2 responses to VRG showed good reproducibility (intraclass correlation index > 75% and low standard error of measurement). HR measured during the VRG was similar to AT and significantly lower than RCP, with more than 50% of the subjects presenting HR below AT in all the games. VO2 measured during the VRG was significantly lower than AT and RCP, with more than 75% of the subjects presenting VO2 below AT in all the games. VRG EE was ?4.6±0.1 kcal/min, totalizing 169±11 kcal. After the VRG session, BP did not change, while HR and RPP remained significantly increased up to 30 min. In conclusion, in post-stroke survivors, the proposed VRG session produced physiological responses that have good reproducibility and corresponded to an intensity near to and below the AT, generating a mean EE of 4 kcal/min (3 METs), and maintaining cardiac work elevated for at least 30 min after its end

Os neutrófilos desempenham um papel fundamental na defesa do organismo contra microrganismos invasores, através da fagocitose, da degranulação e da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), sendo que esta última é decorrente da ativação do metabolismo oxidativo dos neutrófilos. As EROs produzidas, tais como O2&#8729;-, H2O2, HO&#8729;, HOCl, 1O2 e NO, que são essenciais para matar os microrganismos fagocitados, podem também ser liberadas para o meio extracelular e causar lesões oxidativas aos tecidos do hospedeiro. Essas lesões têm sido implicadas na patogênese de doenças como aterosclerose, câncer, artrite reumatóide, pneumonia e enfisema pulmonar. Com o intuito de prevenir essas lesões oxidativas, tem-se investigado a atividade antioxidante de diversos compostos, especialmente os derivados de plantas. Neste trabalho foram avaliadas as atividades de oito cumarinas simples (compostos 1 a 8) sobre o metabolismo oxidativo de neutrófilos de coelho estimulados com Zimosan opsonizado, empregando-se os ensaios de quimioluminescência (QL) dependente de lucigenina (QLluc) e de QL dependente de luminol (QLlum). A QLluc reflete a produção apenas de O2&#8729;- , enquanto que a QLlum é resultante da oxidação do luminol pelas diversas EROs produzidas pelos neutrófilos estimulados. Assim, a inibição da QLluc e da QLlum será decorrente da redução da concentração das EROs responsáveis pela oxidação da lucigenina e do luminol no meio de reação, respectivamente. Foram avaliadas também a atividade dos antioxidantes a-tocoferol, butil-hidroxitolueno (BHT) e quercetina sobre a QLlum e a QLluc, e a toxicidade das cumarinas 1 a 8 e dos três antioxidantes citados sobre os neutrófilos de coelho. Determinou-se o coeficiente de partição e o volume molecular das cumarinas 1 a 8. Dentre os três antioxidantes, observou-se que a quercetina inibiu tanto a QLlum quanto a QLluc, e não foi tóxica para os neutrófilos, na concentração de 50 mmol/L. O a-tocoferol não inibiu a QLlum nem a QLluc, enquanto o BHT foi tóxico para os neutrófilos de coelho. Para as cumarinas simples, observou-se que: (1) a cumarina 1 não apresentou atividade inibitória sobre a QLluc e sobre a QLlum; (2) as cumarinas 3, 4, 5 e 6 tiveram atividades inibitórias sobre a QLluc semelhantes à da quecetina, que foram maiores que as das cumarinas 2, 7 e 8; (3) as atividades inibitórias das cumarinas 2 a 8 sobre a QLluc não estão relacionadas à lipofilicidade e ao volume molecular desses compostos, nem à toxicidade dos mesmos sobre os neutrófilos de coelho; (4) as cumarinas 3 e 4 provocaram aumento da QLlum medida, enquanto as demais não tiveram atividade neste sistema. / Neutrophils play a crucial role in the defense of the organism against invading microorganisms, thorough phagocytosis, degranulation and generation of reactive oxygen species (EROS). The last one is a consequence of activation of neutrophils\' oxidative metabolism. The produced EROs, such as O2&#8729;-, H2O2, HOCl, HO&#8729;, 1O2 and NO, which are essential for killing phagocyted microorganisms, may also be released to the extracellular milieu and inflict oxidative damage to host tissues. This damage has been implicated in the pathogenesis of diseases, such as arteriosclerosis, cancer, rheumatoid arthritis, pneumonia and lung emphysema. The antioxidant activity of many compounds, especially those obtained from plants, has been investigated with the aim of avoid such oxidative damage. In this work, we studied the activity of eight simple coumarins (compounds 1 to 8) on the oxidative metabolism of rabbit neutrophils upon stimulation by opsonized zymosan, using luminol- (QLlum) and lucigenin (QLluc)-enhanced chemiluminescence (QL) assays. QLluc reflects generation of O2&#8729;- only, whereas QLlum is a result of luminol oxidation by the various EROs produced by the stimulated neutrophils. Inhibition of QLluc and of QLlum will be a consequence of the decrease of the concentration of that EROs which are involved in the oxidation of lucigenin and luminol, respectively, in the reaction medium. We also evaluated the activity of the antioxidants a-tocopherol, butyl-hydroxytoluene (BHT) and quercetin on QLlum and QLluc, and the toxicity of coumarins 1 to 8 and the three antioxidants on rabbit neutrophils. Partition coefficient and molecular volume values of coumarins 1 to 8 were determined. We observed that, among the three antioxidants, quercetin inhibited QLlum and QLluc, and was not toxic to the neutrophils at concentration of 50 mmol/L. BHT was toxic to the rabbit neutrophils whereas a&#61485;-tocopherol did not inhibit QLlum nor QLluc. For the simple coumarins we observed that: (1) coumarin 1 did not inhibit QLlum nor QLluc; (2) coumarins 3, 4, 5 and 6 had inhibitory effects, which were similar to the quercetin and higher than coumarins 2, 7 and 8; (3) the inhibitory activities of coumarins 2 to 8 on QLluc were not related to the lipophilicity and to the molecular volume of these compounds, nor to their toxicity upon the rabbit neutrophils; (4) coumarins 3 and 4 increased the QLlum, whereas the others had no effect on this system.

INTRODUÇÃO: Apesar do amplo uso da medida da saturação central de oxigênio como meta terapêutica em pacientes de terapia intensiva, diferenças absolutas em relação à saturação venosa mista existem. As causas desses gradientes, bem como o comportamento das mesmas ao longo do tempo nas doenças graves não foram completamente esclarecidas. Considerando que a maioria das intervenções atualmente empregadas para reverter desequilíbrios de oxigenação tecidual presentes nos pacientes graves é direcionada, direta ou indiretamente, ao coração; a situação particular de elevada taxa de extração de oxigênio basal do miocárdio e a ausência de ferramentas de monitorização do impacto miocárdico dessas intervenções, o presente estudo, diante da possibilidade teórica da participação do efluente do seio coronário nessas diferenças centrais para pulmonares, não só para a saturação de oxigênio (SO2), analisou o comportamento da SO2, pressão parcial de dióxido de carbono (PCO2), lactato e glicose, em diferentes modelos de hipóxia e compartimentos vasculares, com ênfase na avaliação do metabolismo miocárdico e seu impacto nos gradientes centrais para pulmonares. MÉTODOS: 37 porcos, machos, com peso em torno de 35 Kg, sedados e ventilados mecanicamente, foram estudados após indução de quatro diferentes tipos de injúria hipóxica (hipóxia anêmica, estagnante, hipóxica e sepse), sendo 8 animais por grupo e mais 5 controles. Além de variáveis hemodinâmicas e de oxigenação, SO2, PCO2, lactato e glicose foram medidos, em diferentes momentos, em 9 compartimentos vasculares distintos, incluindo o seio coronário (artéria femoral, veia cava inferior e superior, átrio direito, ventrículo direito, artéria pulmonar, veia suprahepática direita e veia porta). PRINCIPAIS RESULTADOS: As concentrações de O2, lactato e glicose no efluente do seio coronário apresentaram padrões distintos entre os grupos: troca de substrato energético de lactato por glicose nos grupos hipóxia hipóxica e anêmica, aumento no consumo de ambos os substratos na sepse e ausência de tendência clara no grupo da hipóxia estagnante. Os gradientes de PCO2 entre seio coronário e artéria femoral mantiveram-se estáveis com tendência de alargamento tardio em todos os modelos. Na análise dos demais gradientes regionais, o seio coronário apresentou a menor SO2 do organismo, as menores concentrações de lactato, os maiores níveis de PCO2, e esses padrões variaram ao longo do tempo. Mesma tendência evolutiva foi percebida entre os gradientes centrais para pulmonares de O2, lactato, CO2 e glicose e a medida desses mesmos parâmetros no seio coronário. CONCLUSÕES: As concentrações de O2, lactato e glicose no efluente do seio coronário estão relacionadas ao tipo de injúria e não apenas à disponibilidade de substrato energético. Padrões de gravidade, comuns às fases tardias de todos os grupos, puderam ser identificados: qualquer redução da SO2 coronariana; incremento do metabolismo de glicose; produção de lactato pelo miocárdio e surgimento de igualdade ou inferioridade dos níveis da PCO2 coronariana em relação aos valores dos demais compartimentos vasculares do organismo (independentemente da trajetória). A tendência dos gradientes de PCO2 transmiocárdicos seguiu a do débito cardíaco e, certamente, deve refletir fluxo coronariano. A análise dos gradientes regionais se mostrou capaz de permitir a avaliação de contextos orgânicos regionais específicos, como na avaliação do metabolismo hepático, na qual foi possível demonstrar que na hipóxia, a produção de glicose hepática é mantida até o óbito, diferentemente do padrão descrito para a sepse. Por fim, com a análise dos dados do grupo sepse, foi possível demonstrar que: a) assim como os gradientes centrais para pulmonares de SO2 e lactato já foram descritos, gradientes de glicose e PCO2 também existem; b) o seio coronário participa, significativamente, na formação desses gradientes de lactato, CO2 e glicose / INTRODUCTION: Despite of the widespread use of the central venous oxygen saturation measurement as a therapeutic goal in critically ill patients, absolute differences between this measurement and the mixed venous oxygen exist. Causes of these differences, as well the behavior of these gradients in critical illness, are not completely understood. Considering current therapeutic interventions aimed to reverse tissue oxygenation impairment are mediated by increases in cardiac output; the particular scenario in which the heart is not physiologically able to further increase oxygen extraction and the absence of tools to monitoring the myocardium impact of those interventions, the present study, facing the theoretical possibility of the coronary sinus effluent participation in those central to mixed venous differences, has analyzed the oxygen saturation (SO2), carbon dioxide partial pressure (PCO2), lactate and glucose concentrations behaviors over time, in different models of tissue hypoxia and in different vascular sites. Emphasis on the myocardial energetic metabolism and its impact over central to mixed venous gradients was placed. METHODS: 37 pigs, males, weighting about 35 Kg, sedated and mechanically ventilated, were studied after induction of four different hypoxic injury models (sepsis, and anemic, stagnant, hypoxic hypoxia), eight for group and five controls. In addition to hemodynamic and oxygen variables, SO2, PCO2, lactate and glucose were measured in different phases, in 9 distinct vascular sites, including coronary sinus (femoral artery, inferior and superior vena cava, right atria, right ventricle, pulmonary artery, right suprahepatic vein and portal vein). MAIN RESULTS: Concentrations of O2, lactate and glucose in the coronary sinus effluent presented distinctive patterns among groups: shift from lactate to glucose consumption in hypoxic hypoxia and anemic hypoxia groups, increase in both glucose and lactate consumption in sepsis and absence of clear trend in stagnant hypoxia group. PCO2 gradients from systemic artery to coronary sinus presented late enlargement trend in all groups. In the regional gradients analysis comparisons, coronary sinus presented the lowest SO2, the lowest lactate concentrations, the highest PCO2 levels, and these patterns changed over time. Similar evolution trends were observed between central to mixed venous O2, PCO2, lactate and glucose gradients and the same parameters measured in coronary sinus. CONCLUSIONS: Different concentrations of O2, PCO2, lactate and glucose in coronary sinus are related to the type of hypoxic injury and not only to energetic substrate availability. Severity-related patterns, common to all groups in late phases, were identified: any reduction of coronary SO2, shift to glucose consumption, net lactate myocardial production and equality or inferiority of PCO2 levels related to other vascular compartments (independently of trend). Trends in transmyocardial PCO2 gradients followed cardiac output ones and, certainly, should mirror coronary blood flow. Regional gradients analysis showed suitable to explore specific regional metabolic settings, as in the described example of liver metabolism, in which production of glucose were maintained in all phases by this organ in hypoxic hypoxia groups, differently from the impaired production described in literature for sepsis. At last, data from sepsis group have showed: a) as to the previously known central to mixed venous SO2 and lactate gradients, PCO2 and glucose gradients also exist; b) coronary sinus has participated significantly in formation of central to mixed venous lactate, PCO2 and glucose gradients

Defeitos peroxissomais estão associados a diversas doenças complexas. O peroxissomo é responsável pela beta-oxidação de ácidos graxos, quando é gerado peróxido de hidrogênio. A catalase A, de ocorrência peroxissomal, é frequentemente considerada a única defesa antioxidante dessa organela, porém, em diversos organismos, a ausência dessa enzima não acarreta uma alteração fenotípica clara. Em Saccharomyces cerevisiae, linhagens mutantes deficientes em catalase A (&Delta;cta1) apresentam viabilidade muito similar à linhagem selvagem correspondente. Trabalhamos com a hipótese de que peroxidases baseadas em cisteína compensam a ausência de catalase A, contribuindo para a detoxificação de peróxidos provenientes do peroxissomo. De fato, linhagens com os genes para as peroxirredoxinas Ahp1 e Tsa1 nocauteados mostraram-se mais sensíveis a hidroperóxido de terc-butila (tBHP) em comparação a linhagem selvagem. A linhagem de levedura deficiente nas cinco peroxirredoxinas (prx&Delta;) mostrou-se ainda mais sensível a tBHP. Em relação ao estresse induzido por peróxido de hidrogênio, a prx&Delta; apresentou maior sensibilidade do que as linhagens selvagem e mutantes com deleções simples, apesar da presença de catalases (peroxissomal e citossólica). Esses dados estão de acordo com resultados obtidos no nosso grupo demonstrando um aumento da expressão de genes referentes às peroxirredoxinas Ahp1, Prx1 e Tsa2 em células &Delta; cta1 crescidas em condições de alta atividade peroxissomal (oleato), indicando uma cooperação entre catalase e peroxirredoxinas na proteção antioxidante. A peroxirredoxina Ahp1 pode apresentar localização organelar (possivelmente mitocondrial ou peroxissomal), o que sugere que Ahp1 pode ser um componente relevante da defesa contra oxidantes provenientes do peroxissomo. No entanto, a linhagem &Delta; ahp1, normalmente sensível a peróxido orgânico, apresentou ganho de resistência na ausência de atividade de catalase (com a adição de ATZ e na linhagem duplo-mutante &Delta;cta1/ahp1), indicando a existência de uma via antioxidante compensatória induzida pela ausência de catalase A. A construção das linhagens duplo-mutantes &Delta;cta1/ahp1, &Delta;cta1/tsa1, &Delta;cta1/tsa2, &Delta; cta1/prx1 e &Delta;cta1/dot5 foi realizada com o objetivo de investigar mecanismos compensatórios entre enzimas que podem proteger a levedura contra os oxidantes provenientes do peroxissomo. Para tanto, foram realizados ensaios de viabilidade comparativa em condições de alta atividade peroxissomal. Além disso, os níveis comparativos de proteínas carboniladas foram analisados nessas linhagens. Os resultados indicaram maior sensibilidade a peróxido e maiores níveis de danos oxidativos na linhagem &Delta;cta1/tsa2, apontando a peroxirredoxina Tsa2 como candidata a importante componente da via antioxidante de compensação à ausência de catalase A. Nesses ensaios, também foram utilizadas a linhagem quíntupla mutante (prx&Delta;) e uma linhagem deficiente nas cinco peroxirredoxinas e três glutationa peroxidases - deficiente em oito tiól-peroxidases baseadas em cisteína (&Delta;8). A comparação das linhagens prx&Delta; e &Delta;8 com as linhagens selvagem, simples-mutantes e duplo-mutantes evidenciou a importância das peroxirredoxinas na defesa antioxidante da célula e o fato das tiól-peroxidases serem imprescindíveis em condições de estresse oxidativo. Ao examinar a expressão gênica de TSA2 em células crescidas em oleato, foi verificada a indução do gene na ausência de catalase A, em condição basal. Os resultados obtidos indicam a existência de uma eficiente via de defesa antioxidante, na qual estão envolvidas tiól-peroxidases, que compensa a ausência de catalase A na célula e que protege leveduras contra estresse induzido tanto por peróxido de hidrogênio como peróxido orgânico. A peroxirredoxina Tsa2 parece estar envolvida na via compensatória à ausência de catalase peroxissomal através de um mecanismo ainda não esclarecido / Defects in peroxisomes are associated with several complex diseases. Beta-oxidation of fatty acids takes place in these organelles, with the concomitant generation of hydrogen peroxide. Generally, it is assumed that peroxisomal catalase is the enzyme responsible for degradation of hydrogen peroxide, but in several organisms, deletion of its gene results in no clear phenotype. In Saccharomyces cerevisiae, catalase A- null (&Delta;cta1) mutant strains exhibit very similar viability levels when compared with the corresponding wild-type strain. We hypothesized here that Cys-based peroxidases compensate the absence of catalase A, contributing to the detoxification of peroxides derived from the peroxisome. Indeed, null mutante strains for the peroxiredoxins Ahp1 and Tsa1 displayed increased sensitivity for tert-butylhydroperoxide (tBHP) in comparison to the wild type strain. Furthermore, a mutant strain whose five genes for peroxiredoxins were interrupted (prx&Delta;) was even more sensitive to tBHP. In regards to hydrogen peroxide insult, the prx&Delta; strain was more susceptible to oxidative stress than the single mutant and wild-type strains, despite the activity of catalases. These data are in agreement with previous results from our group demonstrating increased expression of genes encoding the three peroxiredoxin enzymes: Ahp1, Prx1 and Tsa2 in &Delta;cta1 cells at high peroxisomal activity (media containing oleate). Indeed, a yeast strain deleted of all five peroxiredoxin genes is more sensitive to peroxides than the corresponding wild type cells. These results indicated that catalase and peroxiredoxins cooperate to protect yeast in conditions of high fatty acid intake. There are evidences of an organellar location of Ahp1 (possible peroxisomal or mitochondrial), suggesting it could be a relevant component of antioxidant defense relative to the insult derived from the peroxisome. Nonetheless, the ahp1-null strain (&Delta;ahp1), which is usually sensitive to organic peroxide, displayed a gain of resistance in the absence of catalase activity (in the presence of ATZ and in the double-mutant strain &Delta;cta1/ahp1), indicating the existance of a compensatory antioxidant pathway induced in the absence of catalase A. The double-mutant strains &Delta;cta1/ahp1, &Delta;cta1/tsa1, &Delta;cta1/tsa2, &Delta;cta1/prx1 and &Delta;cta1/dot5 were developed in order to elucidate the identity of the enzymes that cooperate to protect yeast against oxidative insult derived from the peroxisome. To this end, comparative viability assays in conditions of high peroxisomal activity were realised, as well as assays in comparative total protein carbonyl levels. Among the double-mutant strains, &Delta;cta1/tsa2 displayed higher sensibility to peroxide and higher levels of oxidative damage, suggesting that the peroxiredoxin Tsa2 may be an important component in the antioxidant pathway that compensates the lack of catalase A. In addition, a quintuple mutant strain, lacking all peroxiredoxins, and a mutant strain lacking all eight Cys-based, thiol peroxidases were used in these assays. The comparison of these strains with the wild-type, single-mutant and double-mutant strains demonstrated the importance of peroxiredoxins in the cellular antioxidant defence and that thiol-peroxidases are vital in conditions of oxidative stress. The expression of the TSA2 was induced in the absence of catalase A in cells grown in oleate and with no exogenous oxidants. The results suggest the existence of an efficient pathway of antioxidant defense, involving thiol-peroxidases, which compensates the absence of catalase A in the cell and protects yeast against oxidative stress induced by both hydrogen peroxide and organic peroxide. The peroxiredoxin Tsa2 may be involved in the antioxidant pathway that compensates the absence of peroxisomal catalase through an unknown mechanism.

Espécies vegetais cultivadas em ambientes com altas concentrações de cromo (Cr) apresentam danos estruturais e baixa produção de massa seca da parte aérea e das raízes. O enxofre (S) é capaz de aliviar a toxidez provocada por metais pesados por ativar enzimas antioxidantes e produzir compostos capazes de imobilizar os metais. Objetivou-se avaliar as modificações estruturais, nutricionais e bioquímicas ocorridas no capim tanzânia crescendo com três doses de S (0,1; 1,9 e 3,7 mmol L-1) combinadas com quatro doses de Cr (0,0; 0,5; 1,0 e 2,0 mmol L-1), em solução nutritiva. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em período de verão, utilizando um fatorial no delineamento de blocos completos casualizados, com seis repetições. O primeiro corte do capim foi realizado 33 dias após o transplantio das mudas para os vasos e o segundo corte 25 dias após o primeiro. O S amenizou o efeito tóxico do Cr aumentando a emissão de folhas e perfilhos e promovendo maior produção de massa seca de parte aérea. O índice relativo de clorofila (valor SPAD) nas lâminas recém-expandidas relacionou-se com os sintomas de clorose e necrose observados no primeiro crescimento. A dose residual de Cr estimulou a atividade fotossintética das folhas que apresentaram tonalidade verde escuro. Houve aumento na concentração e no acúmulo de S e de Cr na parte aérea do capim tanzânia com o fornecimento das doses combinadas do nutriente com o metal. A deficiência de S fez aumentar as concentrações de fósforo e de cobre na parte aérea. O capim absorveu maiores quantidades de micronutrientes para controlar o estresse provocado pela toxidez do Cr. A taxa fotossintética do capim tanzânia foi menor nas plantas contaminadas com Cr o que causou maior atividade das enzimas catalase, ascorbato peroxidase, guaiacol peroxidase e glutationa redutase na parte aérea. Aumento na concentração do peróxido de hidrogênio foi observado pela maior atividade da enzima superóxido dismutase quando foi utilizada dose de S de 0,1 mmol L-1 combinada com as doses de Cr, principalmente nas demais partes - folhas mais maduras, colmos e bainhas. O S amenizou o efeito tóxico do Cr no capim tanzânia aumentando as emissões de folhas e de perfilhos, a produção de biomassa, a absorção de micronutrientes e a atividade da enzima guaiacol peroxidase. O estresse por deficiência de S ou excesso de Cr resultou em aumento na síntese de prolina. O capim tanzânia possui habilidade em sobreviver sob contaminação com Cr quando adequadamente nutrido com S. / Plant species grown in environments with high concentrations of chromium (Cr) exhibit structural damage and lower dry mass production of shoot and root. Sulfur (S) is able to aleviatte the toxicity caused by heavy metals by activating antioxidant enzymes and producing compounds capable of immobilizing heavy metals. The aim was to evaluate structural, nutritional and biochemical changes occurring in tanzania guinea grass growing with three doses of S (0.1, 1.9 and 3.7 mmol L-1) combined with four doses of Cr (0.0, 0.5, 1.0 and 2.0 mmol L-1) in nutrient solution. The experiment was conducted in a greenhouse during the Summer season, by using a factorial in a randomized complete block design with six replications. The first harvest of the grass was done at 33 days after the transplanting of seedlings to the pots and second harvest at 25 days after the first one. S decreased the toxic effect of Cr increasing the emission of leaves and tillers and promoting higher production of shoots dry mass. Relative chlorophyll index (SPAD value) in newly expanded lamina leaves was associated to symptoms of chlorosis and necrosis observed in the plants during the first growth. Residual Cr stimulated photosynthetic activity of leaves, which presented dark green color. There was an increase in the concentrations and accumulations of S and Cr in shoots of tanzania guinea grass with the supply of combined rates of nutrient and metal. S deficiency increased the concentrations of phosphorus and copper in shoots. The grass uptook larger amounts of micronutrients to control stress caused by toxicity of Cr. The photosynthetic rate in tanzania guinea grass was low in contaminated plants, which resulted in high activity of the enzymes catalase, ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase and glutathione reductase in the shoots. The increase in hydrogen peroxide concentration was observed due to the high activity of the superoxide dismutase enzyme when the S rate was 0.1 mmol L-1 in combination with Cr rates, mainly in the more mature leaves, culms and sheaths. S alleviated the toxic effect of Cr in tanzania guinea grass by increasing leaf emission, tillering, biomass production, micronutrient uptake and guaiacol peroxidase enzyme activity. Stress caused for sulfur deficiency or Cr excess result in high synthesis of proline. Tanzania guinea grass has ability to survive under Cr contamination when adequately supplied with S.

As propriedades fotofísicas e fotoquímicas de cristal violeta (CV) foram investigadas em soluções isotrópicas e verificou-se que solventes com constante dielétrica pequena favorecem a formação do par iônico, já o aumento na viscosidade do meio restringe a movimentação rotacional dos anéis aromáticos, resultando em um aumento no tempo de vida de fluorescência e, portanto no rendimento quântico de fluorescência (&#934;f) (Oliveira 2002). Os experimentos com CV foram conduzidos em micelas reversas do tensoativo aniônico bis-2-etilhexil sulfoccinato de sódio (AOT) em isooctano. A localização interfacial do CV nas micelas reversas de AOT em valores da razão molar entre água e surfactante (W0)pequenos e grandes foram encontrados através da técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de próton e de carbono 13. Utilizando-se espectroscopia UV-Vis identificou-se que pares iônicos de contato estão presentes a valores pequenos de W0 e com o aumento do W0 pares iônicos separados por solventes são as espécies que predominam em solução. A comparação da eficiência de fotodegradação de CV em micelas reversas de AOT em função do W0 indicou que a fotoreatividade é maior em baixos valores de W0 . Este efeito deve estar relacionado à restrição da movimentação dos anéis aromáticos de CV devido ao ambiente restrito no qual este se localiza na micela reversa de OAT a W0 pequenos. A formação de intermediários reativos foi verificada através de Fotólise de Relâmpago a Laser e Emissão no infra-vermelho próximo, indicando a presença de espécies triplete, radical e oxigênio singlete com valor de rendimento quântico menor que 1%. Os produtos de fotólise foram identificados por técnicas cromatográficas e espectroscópicas. Na presença de oxigênio, houve maior formação de cetona de Michler. Com baixa concentração de oxigênio, o produto observável foi leuco-CV. Destes estudos propomos o mecanismo de CV neste meio. Após os estudos com micelas reversas, células cancerosas HeLa foram empregadas para comparar fotoatividade do CV com o azul de metileno (MB). As proporções de CV e MB dentro das células são altas, incorporando 70% e 80% da concentração da solução de incubação, respectivamente. Com o aumento da concentração de MB, um favorecimento da formação de dímero foi identificada. Já CV não sofre agregação nas condições estudadas. Nenhum dos fotossensibilizadores estudados tem um efeito danoso sobre as células HeLa em concentrações abaixo de 10&#181;M. Após irradiação, MB causou uma diminuição de cerca de duas vezes maior na taxa de sobrevivência celular comparado com CV. A formação de formação de oxigênio singlete após incorporação dos fotossensibilizadores foi investigada. Há formação de oxigênio singlete em células incubadas com MB, já com CV a geração de oxigênio singlete é pouco significativa sugerindo um mecanismo radicalar. O processo de morte celular foi estudado por citometria de fluxo e verificou-se que MB induz apoptose depois da irradiação em células HeLa. A absorção de luz por ambos fotossensibilizadores é similar, o que indica que a diminuição na sobrevivência não se deve à diferença de absorção luminosa. As diferenças de sobrevivência observadas com células incubadas com CV e MB e irradiadas foram relacionadas às diferenças das propriedades fotoquímicas destes fotossensibilizadores. A localização celular de CV e MB em células foram caracterizadas por microscopia de fluorescência. Verificou-se que ambos localizam-se em mitocôndrias. O aumento na concentração de CV não alterou o seu perfil de localização. Já para MB ao aumentar a concentração de MB, observa-se que o mesmo localiza-se além das mitocôndrias, em lisossomos. A comparação das propriedades fotoquímicas e de localização foram consideradas para explicar as diferenças de atividade fotodinâmica do CV e do MB em células HeLa / The photophysical and photochemical properties of crystal violet (CV) were investigated in isotropic solutions and it was found that solvents with small dielectric constants favor the formation of the ion pair and that the increase in viscosity of the medium restricts the rotational movement of the aromatic rings, resulting in an increase in fluorescent lifetime and therefore in the fluorescence quantum yield (&#934;f) (Oliveira 2002). CV experiments were conducted in reverse micelles of the anionic tensoactive sodium bis-2-ethylhexyl-sulfosuccinate (AOT) in isooctane. The interfacial localization of CV in the AOT reverse micelles at low and high values of molar ratio between water and surfactant (W0 was found through the proton and carbon 13 Nuclear Magnetic Resonance techniques (NMR). Using UV-Vis spectroscopy, it was identified that contact ion pairs are present in low W0 values and with the increase in the W0 solvent separated ion pairs are the species that predominate in solution. The comparison of the photobleaching efficiency of CV in AOT reverse micelles as a function of W0indicated that the photoreactivity is high with low W0 values. This effect must be related to the restrict environment in which CV is located. The reactive intermediate formation was found through the Laser Flash Photolysis and Near Infra-Red Emission, indicating the presence of triplet, radical and singlet oxygen species with a yield quantum of less than 1%. The photolysis products were identified through the chromatographic and spectroscopic techniques. In the oxygen presence, there was high Michler ketone formation. With the low oxygen concentration, the observable product was leuco-CV. With these studies we hypothesized a mechanism of CV in these proposed media. After the reverse micelles studies, the HeLa cancerous cells were used, in order to compare the CV and methylene blue (MB) photoactivity. The CV and MB proportion inside the cell was high, reaching 70% and 80% of concentration of the incubation solution, respectively. With the increase of MB concentration, a favoring of dimmer formation was identified. CV does not suffer aggregation in the studied conditions. None of the studied photosensitizers has a damaging effect upon the HeLa cells in concentrations below 10&#181;M. After irradiation, MB caused a decrease about twice higher in the cellular survival rate compared to CV. The singlet oxygen formation after the photosensitizer incorporation was investigated. There is a singlet oxygen formation in the cells incubated with MB, though with the CV the singlet oxygen generation is significantly low suggesting the radicalar mechanism. The cellular death process was studied by Fluorescence Activated Cell Sorting and MB-induced apoptosis was found after MB irradiation in HeLa cells. The light absorption by both photosensitizers is similar, which means that the survival decrease is not because of the light absorption difference. The survival differences observed with the cells incubated with CV and MB and irradiated were related to the differences in the photosensitizer photochemical properties. The cellular location of the CV and MB in cells were characterized by fluorescence microscopy. Both photosensitizers are located in mitochondrias. An increase in the CV concentration does not alter its local profile. However, with an increase in the MB concentration, MB was located not only in mitochondrias but also in lysosomes. The comparison of the photochemical and localization properties was considered in order to explain the differences in the photodynamic activity of CV and MB in HeLa cells